許書添 董建華 周玉超 李 喆 鄭春霞 周敏林 尹 茹 朱 萍 李世軍 劉志紅
急性腎損傷(AKI)是臨床常見急危重癥之一。AKI與短期心血管死亡率、慢性腎臟病(CKD)及終末期腎病(ESRD)甚至與腎移植密切相關(guān)[1-2]。要降低AKI的病死率、改善遠期預(yù)后,必須從早期診斷治療和準確預(yù)后判斷入手。
CKD和ESRD患者成纖維細胞生長因子23(FGF-23)水平顯著升高,起到磷調(diào)節(jié)激素樣作用,已經(jīng)成為該人群心血管疾病不良預(yù)后的生物標(biāo)志物[3-5]。近年來發(fā)現(xiàn),F(xiàn)GF-23升高不僅預(yù)示著AKI發(fā)生[6],也是腎臟替代治療患者生存時間和病死率的獨立危險因素[7-9];本文旨在觀察FGF-23與AKI的關(guān)系并進一步評估FGF-23對AKI患者腎臟功能恢復(fù)的預(yù)測價值。
研究對象選取2014年6月至2015年7月國家腎臟病臨床醫(yī)學(xué)研究中心腎臟科重癥監(jiān)護病房(ICU)收治的AKI患者,入選標(biāo)準:(1)年齡13歲~80歲;(2)符合AKI診斷標(biāo)準[參照改善全球腎臟病預(yù)后組織(KDIGO)肌酐標(biāo)準][10]。排除標(biāo)準:(1)甲狀旁腺切除者;(2)全胃腸外營養(yǎng)支持(TPN);(3)代謝性骨病或骨折手術(shù);(4)腫瘤病史;(5)肝炎;(6)急性呼吸窘迫綜合征。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(倫理審查批件號2015NZGKJ-062),患者均簽署知情同意書。健康對照組60例來自本中心生物樣本庫。
臨床及實驗室指標(biāo)
臨床指標(biāo) 收集患者一般資料,包括AKI病因和病程、透析時間、合并癥及并發(fā)癥情況(糖尿病、高血壓、心力衰竭、膿毒癥),計算APACHE-II評分,以及ICU住院時間、總住院時間和生存情況等。
實驗室指標(biāo) FGF-23血標(biāo)本在禁食8h以后、入ICU24h內(nèi)抽取靜脈血2 ml,在2h內(nèi)以3 000 r/min離心10 min,取上清置-80℃冰箱凍存。ELISA法測定血清全段FGF-23(iFGF-23)、總25(OH)維生素D。電化學(xué)發(fā)光法檢測全段甲狀旁腺激素(iPTH)。全自動生化分析儀檢測血清肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)、鈣(Ca)、磷(P)、血清白蛋白(Alb),并經(jīng)公式校正Ca水平;校正Ca(mmol/L)=測定Ca(mmol/L)+[0.018×Alb(g/L)-42]。
診斷標(biāo)準和定義 CKD定義以及分期參考2013年KDIGO標(biāo)準[11]。估算的腎小球濾過率(eGFR)計算采用CKD-EPI公式。基礎(chǔ)SCr定義:采用發(fā)病前半年的檢測值,如無法獲得基礎(chǔ)SCr值可采用隨訪中SCr最低值。腎小球腎炎定義參照世界衛(wèi)生組織修訂的腎小球疾病的病理分類[12],其中新月體性腎炎(排除原發(fā)性腎炎導(dǎo)致的新月體腎炎)、血管炎、糖尿病腎病及狼瘡性腎炎歸為繼發(fā)性腎小球腎炎。使用腎毒性物質(zhì)定義為排除腎前性和腎后性因素導(dǎo)致AKI,接觸可疑有毒成分中藥制劑、感冒復(fù)合制劑、非甾體消炎藥或混雜多種腎毒性抗生素、蛇毒或毒蕈等導(dǎo)致AKI。膿毒癥參照2016年Sepsis3.0診斷標(biāo)準[13]。
腎功能完全恢復(fù)是指SCr不高于基礎(chǔ)SCr值44.2 μmol/L;部分恢復(fù)是指SCr超過基礎(chǔ)SCr值44.2 μmol/L但擺脫透析;未恢復(fù)是指患者SCr持續(xù)升高或需要維持性透析[14]。腎功能完全恢復(fù)和部分恢復(fù)組定義為腎臟預(yù)后良好組,而腎功能未恢復(fù)組則定義為腎臟預(yù)后不良組。
統(tǒng)計學(xué)方法數(shù)據(jù)均采用《SPSS 19.0》軟件進行統(tǒng)計分析和處理。若計量資料服從正態(tài)分布,以均數(shù)±標(biāo)準差表示,兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗(t-test),多組間比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA),相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析法;若計量資料不服從正態(tài)分布,以中位數(shù)(四分位間距)表示,兩組間及多組間比較采用秩和檢驗(Kruskal-Wallis H檢驗),相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)檢驗。用Logistic回歸分析模型分析AKI患者腎功能恢復(fù)情況相關(guān)危險因素。FGF-23診斷閾值采用受試者工作曲線(ROC)進行統(tǒng)計,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
入選患者基線資料納入104例AKI患者(其中1期5例、2期5例、3期94例),生物樣本庫健康對照組60例。中位隨訪時間6(2,23)月。AKI組基礎(chǔ)eGFR(70.2±40.1)ml/(min·1.73m2),其中基礎(chǔ)腎功能eGFR >60 ml/(min·1.73m2)67例(64.4%);eGFR 30~59 ml/(min·1.73m2)14例(13.4%);eGFR 15~29 ml/(min·1.73m2)7例(15.3%);eGFR<15 ml/(min·1.73m2)16例(15.3%)。其中84例(80.7%)需行腎臟替代治療,其余基線資料見(表1)。
AKI患者FGF-23水平及其與骨礦物質(zhì)代謝的關(guān)系A(chǔ)KI患者FGF-23的中位值為135.2 pg/ml(65.5,252.7) pg/ml,健康對照組17.21 pg/ml(14.2,23.0) pg/ml(P<0.05)。FGF-23水平與血磷水平相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.333,P<0.000 1),與校正鈣、iPTH、總25羥維生素D不相關(guān)(P>0.05)。
FGF-23與腎臟功能恢復(fù)的關(guān)系出院時腎功能完全恢復(fù)、部分恢復(fù)以及未恢復(fù)分別24例(23.1%)、50例(48.1%)和30例(28.8%),其FGF-23水平分別為87.5 pg/ml(45.9,152.5) pg/ml、140.3 pg/ml(63.0,221.6) pg/ml和172.55 pg/ml(96.6,415.6) pg/ml,三組間有統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.025),腎功能未恢復(fù)組FGF-23水平高于腎功能完全恢復(fù)組高(P<0.05)。需行腎臟替代治療的84例患者中,出院時擺脫透析58例(69.0%),未擺脫透析26例(40%),二組FGF-23水平有統(tǒng)計學(xué)差異[119.8 pg/ml(59.6,169.2) pg/mlvs173.4 pg/ml(82.2,406.9) pg/ml,P=0.033]。透析時間與FGF-23水平正相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)為0.299,P<0.001)。
影響AKI腎臟預(yù)后的因素與腎臟預(yù)后良好組相比,腎臟預(yù)后不良組年齡更大、合并CKD和膿毒癥比例高,貧血程度更重,F(xiàn)GF-23、血磷和SCr峰值更高(P<0.05)(表1、2)。單因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)出院時腎臟預(yù)后不良與高齡、高FGF-23和高磷血癥、SCr峰值和胱抑素C、膿毒癥和CKD相關(guān)等(表3)。經(jīng)多因素Logistic回歸校正分析發(fā)現(xiàn)出院時腎臟預(yù)后不良與FGF-23、CKD、年齡與SCr峰值高相關(guān),F(xiàn)GF-23、CKD、SCr值以及年齡的曲線下面積(area under curve,AUC)分別為0.627、0.707、0.645和0.611(P<0.05),其中CKD的AUC最大(圖1)。FGF-23判斷AKI腎功能恢復(fù)的診斷參考界值為237.79 pg/ml,敏感度42.9%,特異度 82.2%(OR 1.003,95%CI 1.000~1.005,P=0.046);FGF-23、CKD、SCr峰值以及年齡的AUC分別為0.627、0.707、0.645和0.611(P<0.05)。
圖1 影響AKI腎功能預(yù)后的多因素Logistic分析 FGF-23:成纖維細胞生長因子23;CKD:慢性腎臟??;SCr:血清肌酐;AKI:急性腎損傷
表1 腎臟預(yù)后良好組與預(yù)后不良組臨床資料比較
CKD:慢性腎臟病;APACHE-II:急性生理與慢性健康評分II;AKI:急性腎損傷; eGFR:估算的腎小球濾過率
表2 腎臟預(yù)后良好組與預(yù)后不良組實驗室檢查比較
iFGF-23:全段成纖維細胞生長因子23;NAG:N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶;RBP:視黃醇結(jié)合蛋白
表3 影響急性腎損傷出院時腎功能恢復(fù)的因素
FGF-23:成纖維細胞生長因子23;CKD:慢性腎臟病;RBP:視黃醇結(jié)合蛋白;—:無相關(guān)數(shù)據(jù)
目前FGF-23研究領(lǐng)域主要聚焦在CKD,F(xiàn)GF-23升高與CKD患者不良預(yù)后密切相關(guān)[15-17]。近年來逐漸發(fā)現(xiàn)FGF-23在危重患者和AKI患者中也有升高,并且發(fā)現(xiàn)FGF-23是預(yù)測患者預(yù)后的生物標(biāo)志物[6、8、18-20]。但有關(guān)FGF-23預(yù)測AKI患者腎功能恢復(fù)的價值如何尚不知曉。本研究以并發(fā)AKI的重癥患者為研究對象,首次將FGF-23應(yīng)用于評估AKI患者腎功能恢復(fù)情況的研究,分析其預(yù)測AKI患者腎功能恢復(fù)的價值。
AKI存在礦物質(zhì)骨代謝異常腎臟是血磷排泄的重要器官之一。AKI如何導(dǎo)致高磷血癥?一方面是由于GFR下降,血磷濾過不足;另一方面是尿磷排泄障礙。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)AKI患者普遍存在高磷血癥,且與FGF-23升高水平密切相關(guān),這說明機體為了維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),作出的負反饋調(diào)節(jié)。盡管本研究尚未發(fā)現(xiàn)FGF-23升高與校正鈣、PTH和總25羥維生素D的之間相關(guān)性,卻發(fā)現(xiàn)PTH與鈣存在顯著負相關(guān),表明低鈣可促進PTH合成和分泌。既往研究發(fā)現(xiàn)FGF-23與高磷、PTH正相關(guān),與維生素D負相關(guān)[8]。總之,AKI患者與CKD一樣,同樣存在骨礦物代謝異常,高磷血癥、低鈣、低維生素D、高FGF-23等勢必對AKI患者腎功能恢復(fù)及預(yù)后造成影響。
FGF-23預(yù)測AKI腎功能恢復(fù)的價值本研究發(fā)現(xiàn)FGF-23用于判斷AKI腎功能恢復(fù)的參考閾值為237.79 pg/ml,一旦AKI的FGF-23>237.79 pg/ml,則預(yù)示AKI患者腎臟預(yù)后不良。那么為何FGF-23越高,AKI腎功能恢復(fù)越差?首先,高磷血癥與腎小管間質(zhì)損傷程度密切相關(guān)。腎小管間質(zhì)損傷可使腎臟維持磷平衡受損,出現(xiàn)高磷血癥,導(dǎo)致腎單位的丟失。此外腎小管間質(zhì)磷的負荷增加可誘導(dǎo)腎臟局部的炎癥反應(yīng)、營養(yǎng)不良和血管鈣化[21],這些因素均可參與疾病的進展,延緩腎小管上皮損傷修復(fù)。其次,CKD基礎(chǔ)的AKI患者,其腎臟慢性病變損傷重,導(dǎo)致腎功能恢復(fù)延遲。本研究發(fā)現(xiàn),除了高齡、SCr峰值高、FGF-23之外,其中CKD的AUC最大,說明CKD是決定腎功能恢復(fù)延遲的主要因素,這與文獻報道相符[22]。由于FGF-23與CKD關(guān)系密切,F(xiàn)GF-23越高,腎臟慢性損傷越重,因此可以推測FGF-23是通過預(yù)測AKI患者是否伴有CKD而最終影響AKI的預(yù)后。
本研究樣本量較小,硬終點事件人數(shù)有限,部分限制了統(tǒng)計學(xué)效能;其次,本研究僅在AKI發(fā)生后才進行次抽血檢測FGF-23水平,并未在SCr最高值抽取,且部分在透析后抽取,F(xiàn)GF-23分子量為32kD,RRT可以清除體內(nèi)部分的FGF-23,因而對FGF-23檢測結(jié)果有一定影響[23]。因此,需要建立多中心合作的大規(guī)模隊列研究并長期觀察影響AKI生存和預(yù)后,才能最終得到FGF-23作為判斷AKI腎功能恢復(fù)以及生存風(fēng)險的預(yù)測價值,為指導(dǎo)臨床精準判斷預(yù)后提供依據(jù)。
總之,本研究結(jié)果表明AKI患者FGF-23水平升高,并與高磷血癥相關(guān);AKI患者FGF-23水平越高,預(yù)示其基礎(chǔ)慢性腎臟損傷越重;FGF-23可作為預(yù)測AKI患者腎功能恢復(fù)的生物標(biāo)志物。
致謝 :國家腎臟疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心生物樣本庫提供血清標(biāo)本。